BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Fussauflage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Fussbekleidung kann es sich dabei insbesondere um einen Schuh mit einer Sohle und einem den Fuss seitlich und oben mehr oder weniger vollständig umschliessenden Oberteil oder eine Sandale, die oberhalb der Sohle mehr oder weniger offen ist und lediglich beispielsweise bandartige Befestigungsmittel aufweist oder eine sonstige Fussbekleidung mit einer mehr oder weniger festen Laufsohle handeln.
Die Fussauflage wird durch eine unlösbar mit der Laufsohle der Fussbekleidung verbundenen Brandsohle oder durch eine lösbar in die Fussbekleidung eingelegte, etwa zur zusätzlichen Isolation oder orthopädischen Zwecken dienenden Einlage gebildet.
Bekannte Brandsohlen und Einlagen bestehen beispielsweise aus Leder, Kork, Vliess, Textilstoff oder einer Kombination dieser Materialien. Wenn eine Person eine Schuhbekleidung der genannten Art trägt, kann deren Fussauflage Schweiss aufsaugen. Dieser besteht aus Wasser und zusätzlichen Bestandteilen, von denen der wichtigste das im Wasser gelöste Kochsalz (Natriumchlorid) ist. Als weitere Bestandteile enthält der Schweiss noch Ammoniak, Phosphate, Sulphate, Bromid, Fluorid, Iod, Kalium, Calcium, Magnesium, Brenztraubensäure, Milchsäure, Urocainsäure, Aminosäuren, Harnstoff, Glucose, Lipide, Actetylcholin, Kreatinin, Mucoproteine und anderes mehr.
Wenn die Fussauflage während einer Benutzung der Fussbekleidung Schweiss aufgesaugt hat, kann dieser bei der Nichtbenutzung der Fussbekleidung teilweise wieder verdunsten, wobei aber Kochsalz und auch andere zusätzlich zum Wasser vorhandene Bestandteile des Schweisses in der Fussauflage zurückbleiben.
Beim Gebrauch der Fussbekleidung sammelt sich daher eine sukzessiv zunehmende Menge solcher Bestandteile in der Fussauflage an. Dies hat zur Folge, dass die Fussauflage schliesslich zumindest in denjenigen Grundrissbereichen, in denen vom auf der Fussauflage aufliegenden Fuss viel Schweiss ausgeschieden wird, mehr oder weniger vollständig mit solchen Bestandteilen gesättigt wird, dementsprechend ihre Aufnahmefähigkeit weitgehend verliert und eventuell auch härter sowie spröder wird. Dadurch wird das Wohlbefinden der die Fussbekleidung tragenden Person beeinträchtigt. Das kann sich, insbesondere bei einer grossen Fussmärsche ausführenden oder Sport treibenden Person, wie etwa einem Soldaten, Läufer oder Bergsteiger, auch ungünstig auf die Leistungsfähigkeit der betreffenden Person auswirken.
Nun liessen sich diese durch die Sättigung der Fussauflage mit nicht verdunstenden Schweiss-Bestandteilen verursachten Nachteile an sich vermeiden, wenn der Besitzer der Fussbekleidung deren Fussauflage rechtzeitig reinigt oder dieser nötigenfalls mitsamt der ganzen Fussbekleidung ersetzt. Der Zeitpunkt für eine solche Massnahme ist jedoch in der Praxis bei bekannten Fussauflagen kaum einigermassen richtig feststellbar, weil die Beurteilung des Wohlbefindens natürlich stark subjektiv ist.
Nun findet bei gewissen bekannten Fussauflagen mit der Zeit eine gewissse Verfärbung statt. Dies gibt jedoch dem Besitzer der solche Fussauflagen enthaltende Fussbekleidungen trägt, ebenfalls kein eindeutiges Kriterium für den Zeitpunkt zum Reinigen bzw. Ersetzen dieser Fussauflagen oder der sie enthaltenden Fussbekleidungen. Diese Verfärbung erfolgt nämlich je nach der Beschaffenheit der Oberfläche der Fussauflage gewissermassen zufällig und bei sehr unterschiedlichem Gehalt an Schweiss-Bestandteilen in den tieferen Bereichen der Fussauflage.
Die Erfindung hat sich nun das Ziel gesetzt eine Fussauflage zu schaffen, die ihrem Benutzer ermöglicht, festzustellen, wenn sie zu viel nicht verdunstende Schweiss-Bestandteile enthält.
Dieses Ziel wird durch eine Fussauflage erreicht, die nach der Erfindung durch den Anspruch 1 definiert ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Fussauflage gehen aus den vom Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen hervor.
Die Erfindung betrifft ferner eine Fussbekleidung mit einer Laufsohle, die nach der Erfindung gemäss dem Anspruch 9 ausgebildet ist. Eine besonders wichtige Ausgestaltung dieser Fussbekleidung geht aus dem von diesem Anspruch abhängigen Anspruch hervor.
Der Erfindungsgegenstand soll nun anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden. In der Zeichnung zeigt die Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Schuh, die Figur 2 eine Draufsicht auf die Fussauflage des Schuhs, die Figur 3 einen Längsschnitt durch einen Teil der Fussauflage in grösserem Massstab und die Figur 4 einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt durch eine Variante einer Fussauflage.
Die in der Figur 1 dargestellte, durch einen Schuh gebildete Fussbekleidung 1 weist eine einigermassen feste Laufsohle 3 mit einem Absatz und eine auf der oberen Seite der Laufsohle 3 angeordnete, fest und unlösbar mit dieser verbundene Fussauflage 5, nämlich eine Brandsohle auf wobei zwischen dieser und der Laufsohle 3 noch ein nicht dargestelltes Füllmaterial vorhanden sein kann. An der Laufsohle 3 ist ein Oberteil 7 befestigt.
Die separat in den Figuren 2 und 3 dargestellte, durch eine Brandsohle gebildete Fussauflage 5 weist eine der Laufsohle zugewandte Unterschicht 11 und oberhalb dieser eine Haupt-Saug-Schicht 15 auf, wobei eventuell noch eine nicht dargestellte, verhältnismässig dünne Überzug- oder Deck-Schicht auf der Haupt-Saug-Schicht 15 angeordnet sein könnte. Die Haupt-Saug-Schicht 15 und die allenfalls vorhandene Deck-Schicht weist eine Öffnung auf in die ein durchsichtiger Einsatz eingesetzt ist, der ein Fenster 17 bildet. Wenn eine Person die Fussbekleidung trägt, liegt ihr Fuss auf der der Laufsohle 3 abgewandten Oberfläche 19 der Fussauflage 5 auf.
Das Fenster 17 befindet sich vorzugsweise zwischen denjenigen Bereichen der Oberfläche 19, auf denen beim Tragen des Schuhs die Ferse bzw. die Zehen aufliegen, so dass beim Tragen der Fussbekleidung 1 mit dem Fuss nur ein verhältnismässig geringer Druck auf das Fenster 17 ausgeübt wird. Das Fenster 17 ist jedoch derart angeordnet, dass Licht durch die zum Einführen des Fusses im Oberteil 7 vorhandene Öffnung hindurch auf das Fenster 17 einfallen kann und das letztere durch die Öffnung im Oberteil 7 hindurch noch mühelos ersichtlich ist. Das Fenster befindet sich beispielsweise im Grundriss mindestens noch teilweise im Bereich der genannten Öffnung des Oberteils 7. Der Flächeninhalt der Oberfläche des Fensters 17 soll dabei vorzugsweise höchstens etwa 10% des gesamten Flächeninhalts der Oberfläche 19 der Fussauflage 5 sein.
Im übrigen kann sich das Fenster 17 nach unten, d. h. zur Laufsohle 3 hin, ein wenig erweitern, damit es gut in der Fussauflage 5 verankert wird.
Abgesehen vom Fenster 17 besteht die Haupt-Saug Schicht 15 aus undurchsichtigem Material. Die beiden Schichten 11 und 15 und die allenfalls vorhandene tberzug- oder Deckschicht bestehen im übrigen aus einem wasserund schweissaufsaugenden Material. Die Haupt-Saug Schicht 15 kann beispielsweise aus Leder oder eventuell aus Vliess oder Textilfasergewebe und die Unter-Schicht 11 beispielsweise aus einem der zwei letztgenannten Materialien bestehen. Das Fenster 17 besteht beispielsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff, der vorzugsweise ein wenig deformierbar ist. Das Fenster 17 sei für den Schweiss oder mindestens für dessen mindestens einen in noch zu erläuternder Weise nachzuweisenden Bestandteil undurchlässig.
Der im Grundriss vom Fenster 17 überdeckte und durch dieses hindurch ersichtliche Abschnitt der Unter-Schicht 11 dient als Indikatorzone 1 la und bildet zusammen mit dem Fenster 17 Indikator-Mittel, um visuell sichtbar zu machen, wenn mindestens ein zusätzlich zum Wasser vorhandener, nicht oder höchstens teilweise verdunstender Schweiss Bestandteil in die Indikatorzone 1 1a gelangt und in dieser eine ausreichende Konzentration erreicht. Die Indikatorzone 1 la der Unterschicht enthält eine Indikator-Substanz, die beispielsweise eine Bidnung mit mindestens einem zusätzlich zum Wasser vorhandenen Schweiss-Bestandteil und/oder einer Puffer-Substanz und/oder einer sonstigen Hilfs-Substanz eingehen und/oder lösen kann.
Diese Bindung kann dabei physikalisch, oberflächlich, etwa adsorptiv, und/oder chemisch sein, so dass die Indikator-Substanz im letzteren Fall ein chemisch reagierendes Reagens bildet. Die Indikator Substanz ist derart beschaffen, dass sie unter der unmittelbaren oder mittelbaren, etwa über eine Puffer-Substanz oder sonstige Hilfs-Substanz stattfindenden, Einwirkung des mindestens einen, zusätzlich zum Wasser vorhandenen Schweiss Bestandteils mindestens eine optische Eigenschaft, vorzugsweise ihre Farbe, für einen Beobachter durch das Fenster hindurch visuell feststellbar ändert.
Die Indikator-Substanz kann beispielsweise durch eine Adsorptions-, Fluoreszenz-, Neutralisations- oder Redoxindikations-Substanz gebildet sein, wie sie in der chemischen Analytik beispielsweise bei Titrationen verwendet wird, um das Vorhandensein von mindestens einer meistens in ionenförmigem Zustand in einer wässerigen Lösung vorhandenen Substanz durch eine Farbänderung anzuzeigen. Der restliche nicht durch das Fenster 17 hindurch ersichtliche Bereich der Unter-Schicht 17, der die Indikatorzone 1 1a umschliesst, enthält eine Puffer-Substanz zum Abbinden des mindestens einen, mit der Indikator-Substanz nachweisbaren Schweiss-Bestandteile und wird im folgenden als Pufferzone 1 lb bezeichnet.
Man kann beispielsweise eine Indikator-Substanz vorsehen, die auf das im den Schweiss-Hauptbestandteil bildenden Wasser gelöste Kochsalz, d.h. Natriumchlorid, und zwar etwa auf die von diesem stammenden, negativen Chlorionen anspricht. Solche Adsorptions-Indikator-Substanzen, die auf Chlorionen und teilweise noch auf andere im Schweiss vorhandene Halogenionen durch eine Farbänderung ansprechen, sind beispielsweise unter den Handelsnamen bzw. chemischen Bezeichnungen Fluoroscein-Natrium, Fluoroscein, Kongorot, Bromkresolpurpur, Bromphenolblau und 1,5-Diphenylcarbazon bekannt. Als Puffer Substanz kann in diesem Fall eine beim Dissozieren in einer wässerigen Lösung positive Silberionen freisetzende Substanz. etwa Silbernitrat, in der Pufferzone 1 lb der Unterschicht 11 vorhanden sein.
Wenn nun eine Person eine Fussbekleidung 1 trägt und mit ihrem Fuss auf der durch die Brandsohle gebildeten Fussauflage 5 aufliegt, saugt die letztere Schweiss auf. In Be nutzungsphasen. in denen die Fussbekleidung nicht getragen wird. können das im Schweiss vorhandene Wasser und andere im Schweiss vorhandene Bestandteile wieder verdunsten.
Dabei bleibt jedoch mindestens ein Teil der zusätzlich zum Wasser im Schweiss vorhandenen Bestandteile, insbesondere das Kochsalz. mindestens teilweise in der Fussauflage 5.
Beim wiederholten Tragen der Fussbekleidung 1 reichern sich diese nicht verdunstenden Schweiss-Bestandteile in der Fussauflage 5 an und dringen dabei immer tiefer in diese ein.
Dabei dringt nun auch Schweiss mit gelöstem Kochsalz in die Unter-Schicht 11, und zwar, wenn das Fenster 17 schweiss-undurchlässig ist, zuerst nur in die sich im Grundriss ausserhalb des Fensters befindenden Pufferzone 11 b der Unter-Schicht 11 ein. Dabei reagieren das ionenförmige, mindestens zur Hauptsache von dissozierten Kochsalz stammende. ionenförmige Chlor und die übrigen im Schweiss vorhandenen, ionenförmigen Halogene mit dem in der Pufferzone 11 b vorhandenen, ionenförmigen Silber und werden durch dieses abgebunden und als schwerlöslicher Niederschlag ausgeschieden.
Wenn nur mindestens in einem an den Rand der Indikatorzone 1 la angrenzenden Bereich der Pufferzone 1 lb alle Silberionen abgebunden und aufgebraucht sind. können infolge der Saugwirkung der Indikatorzone 11 a und durch Diffusion Chlor- und andere Halogenionen aus der Pufferzone 1 lb in die Indikatorzone 1 la eindringen. wobei im übrigen natürlich auch zum Schweiss gehörendes Wasser in die Indikatorzone gelangt. Wenn nun Chlor- und andere Halogenionen in die Indikatorzone gelangen. bewirken diese, mindestens sobald ihre Konzentration mindestens gleich einem vorgegebenen Grenzwert ist, eine Farbänderung der Indikator-Substanz.
Die sich unter dem Fenster 17 befindende Indikatorzone 1 la könnte statt mit einer auf Chlor- und eventuell sonstige Halogenionen ansprechenden Indikator-Substanz auch mit einer auf das Calcium und Magnesium des Schweisses ansprechenden Indikator-Substanz, beispielsweise mit der unter dem Handelsnamen Eriochromschwarz bekannten Substanz versehen sein. Die sich im Grundriss ausserhalb des Fenster 17 befindende Pufferzone 11 b der Unter-Schicht 11 könnte dann als Puffer-Substanz ein Komplexierungsmittel, beispielsweise das unter den Handelsnamen EDTA und Komplexon III bekannte Komplexierungsmittel enthalten.
Wenn bei einer solchen Ausbildung der Unter-Schicht 15 Calcium- und Magnesium-Ionen des Schweisses in die Unter-Schicht 11 gelangen, werden diese zunächst durch das Komplexierungsmittel unter Bildung von Komplexsalzen abgebunden und ausgeschieden. Wenn das Komplexierungsmittel mindestens in einem an den Fensterumfang anstossenden Bereich der Pufferzone 1 lb aufgebracht ist, kann ionenförmiges Calcium und Magnesium in die sich unter dem Fenster 17 befindende Indikatorzone 11 a der Unter-Schicht 11 eindringen. so dass das Eriochromschwarz seine Farbe ändert.
Des weitern könnte die Indikatorzone 1 la der Unter Schicht 17 mit einer Indikator-Substanz versehen werden, die auf Säure oder. genauer gesagt, auf die Unterschreitung eines pH-Grenzwertes oder -Grenzwertbereichs anspricht.
Eine solche Indikator-Substanz wäre beispielsweise Lackmoid. das in einem pH-Bereich von 6,4 bis 4,4, oder Bromkresolgrün. das in einem pH-Bereich von 5,4 bis 3,8 einen Farbumschlag ergibt. Die Pufferzone 1 lb würde in diesem Fall eine basische Puffer-Substanz enthalten, die eine gewisse Menge Säure neutralisieren kann, so dass auch in diesem Fall erst dann Säure in die Indikatorzone gelangt, wenn der Puffer mindestens in einem an den Rand der Indikatorzone angrenzenden Bereich der Pufferzone 11 aufgebraucht ist.
Nun ist ja die Schweissausscheidung nicht auf der ganzen Fussunterseite überall gleich intensiv. Die Fussauflage 1 ist nun vorzugsweise derart ausgebildet, dass in der Indikatorzone 11 a erst dann eine visuell feststellbare Änderung, insbesondere eine Farbänderung, stattfindet und sichtbar wird, wenn die Haupt-Saug-Schicht 15 mindestens unterhalb eines Teil-Bereichs der Oberfläche 19 zumindest weitgehend mit mindestens einem nicht oder höchstens teilweise verdunstenden Schweiss-Bestandteil gesättigt ist, d. h. wenn die Konzentration dieses Schweiss-Bestandteils oder dieser Schweiss-Bestandteile mindestens in einem Bereich der Fussauflage 5 mindestens gleich einem vorgegebenen Grenzwert ist.
Dieses Ziel kann erreicht werden, indem die Menge und örtliche Verteilung der der bei der Herstellung der Fuss auf- lage 1 in diese eingebrachten Puffer-Substanz bzw. Puffer Substanzen geeignet festgelegt wird. Die Fussauflage 1 oder, genauer gesagt, deren Pufferzone 1 lb enthält dementsprechend im jungfräulichen Zustand, d. h. bevor das erste Mal Schweiss in die Fussauflage eindringt, eine vorgegebene, definierte Menge von mindestens einer Puffer-Substanz, wobei deren Dichte und Konzentration in der ganzen Pufferzone 11 b konstant ist, eventuell aber auch örtlich variieren könnte.
Eine visuell sichtbare Änderung der in der Indikatorzone 11 a vorhandene Indikator-Substanz findet natürlich frühestens dann statt, wenn mindestens in einem an die Indikatorzone 1 la angrenzenden Bereich der Pufferzone 1 lb die pro Flächeneinheit der Oberfläche 19 in diesen Pufferzonenbereich gelangte Menge des mindestens eines nachweisbaren Schweiss-Bestandteils mindestens gleich einem Grenzwert, nämlich mindestens gleich der Menge ist, bei der die Abbindefähigkeit der Puffer-Substanz erschöpft ist. Dementsprechend findet in der Indikatorzone 1 la frühestens dann eine visuell feststellbare Änderung statt, wenn auch die durch die Oberfläche 19 eingedrungene Menge des mindestens einen nachweisbaren Schweiss-Bestandteils pro Flächeneinheit der Oberfläche 19 zumindest in einem Bereich von dieser mindestens gleich einem Grenzwert ist.
Dieser letztere Grenzwert ist dabei gleich oder grösser als der vorgängig angegebene Grenzwert für die in die Pufferzone 1 1b gelangte Schweiss Bestandteilmenge, weil ja ein Teil der Schweiss-Bestandteile in der Saug-Schicht 15 verbleibt und nicht in die Unter Schicht gelangt.
Die die Fussbekleidung 1 benutzende Person kann nun von Zeit zu Zeit visuell kontrollieren, ob sich die Indikatorzone 1 lb teilweise oder ganz verfärbt hat. Wenn dies zutrifft und wenn die Fussbekleidung innen waschbar ist, wie es für verschiedene Sportschuhe der Fall ist, kann die Fussbekleidung gewaschen werden. Andernfalls ist die ganze Fussbekleidung zu ersetzen.
Bei der in der Figur 4 dargestellten, ebenfalls durch eine Brandsohle gebildeten Fussauflage 25 folgen von unten nach oben, d. h. in der von der nicht dargestellten Laufsohle weg verlaufenden Richtung, eine Unter-Schicht 31, eine membranartige, semipermeable Schicht 33, eine Saug-Schicht 35, eine membranartige, semipermeable Schicht 37, eine Saug Schicht 39 und eine Deck- oder Uberzugs-Schicht 41 auf einander. Die sich über der Unter-Schicht 31 befindenden Schichten sind mit einer Öffnung versehen, die ein durchsichtiges Fenster 47 enthält oder bildet, das ähnlich beschaffen sein kann wie das Fenster 17. Die der Laufsohle abgewandte Oberfläche der Fussauflage ist mit 49 bezeichnet.
Die Schichten 31, 35, 39, 41 sind alle wasser- und schweissaufsaugend ausgebildet und bestehen beispielsweise aus Vliess oder Textilfasergewebe. Die Unter-Schicht 31 kann analog wie die Unter-Schicht 11 eine Indikatorzone 3 1a mit einer Indikator-Substanz und eine Pufferzone 3 lb mit einer Puffer-Substanz aufweisen. Die semipermeablen Schichten 33 und 37 sind derart ausgebildet, dass der Schweiss mit allen Bestandteilen von oben nach unten durch sie hindurch dringen kann. Ferner können durch Verdunsten aus dem Schweiss entstandener Wasserdampf und andere durch Verdunstung in den dampfförmigen Zustand übergegangene Schweiss-Bestandteile auch aufwärts durch die semipermeablen Schichten 33, 37 hindurch dringen.
Dagegen ist mindestens die semipermeable Schicht 33 und vorzugsweise auch die semipermeable Schicht 37 derart ausgebildet, dass die Indikator-Substanz und vorzugsweise auch die Puffer Substanz nicht nach oben zur Oberfläche 49 gelangen können. Des weitern ist vorzugsweise mindestens eine der semipermeablen Schichten 33, 37 derart ausgebildet, dass sie auch den bzw. jeden zusätzlich zum Wasser im Schweiss vorhandenen, mit der Indikator-Substanz nachweisbaren Schweiss-Bestandteil und vorteilhafterweise alle zusätzlich zum Wasser im Schweiss vorhandenen Bestandteile, soweit diese nicht durch Verdunstung in den gasförmigen Zustand gelangen, nur von oben nach unten durchlässt.
Die semipermeablen Schichten 33, 37 verhindern also, dass die Indikator-Substanz und zweckmässigerweise auch die Puffer-Substanz nicht zum Fuss einer Person gelangen können, die eine die Fussauflage 25 aufweisende Fussbekleidung trägt. Zudem gelangen die nicht verdunstenden Schweiss-Bestandteile beim Tragen der mit der Fussauflage 25 versehenen Fussbekleidung vorzugsweise erst dann in nennenswerten Mengen von der oberen Saug-Schicht 39 in die untere Saug-Schicht 35, wenn die obere Saug-Schicht 39 zumindest weitgehend mit den betreffenden Schweiss Bestandteilen gesättigt ist. Entsprechendes gilt für den Übergang von der Saug-Schicht 35 in die Unter-Schicht 31.
Die Fussauflagen können noch in anderer Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise könnte auch bei der Fussauflage 5 zwischen den beiden Schichten 11 und 15 noch eine semipermeable Schicht angeordnet werden.
Ferner wäre es möglich, die ganze Unter-Schicht 11 bzw.
31 mit einer Indikator-Substanz zu versehen und dafür in dem das Fenster umgebenden Bereich der Fussauflage zwischen der Unter-Schicht und der mindestens einen sich dar über befindenden Saug-Schicht eine Schicht vorzusehen, die eine Puffer-Substanz enthält und eine Pufferzone bildet.
Die Indikator-Substanz und die als Puffer dienende Substanz können eventuell auch in den gleichen Zonen der Unter-Schicht 11 bzw. 31 vorhanden sein. Man könnte dann beispielsweise die ganze Unterschicht 11 mit einer als Puffer Substanz und die sich unter dem Fenster befindenden Zone der Unter-Schicht oder eventuell ebenfalls die ganze Unter Schicht mit einer Indikator-Substanz versehen.
Ferner wäre es möglich, das Fenster 17 aus einem Material herzustellen, das ebenfalls Kochsalz und/oder mindestens einen anderen nicht oder nur teilweise verdunstenden, durch eine visuell sichtbare Änderung in der Indikatorzone nachweisbaren Schweiss-Bestandteil durchlässt. In diesem Fall wäre es zweckmässig, wenn die sich unter dem Fenster befindende Zone der Unter-Schicht, wie es bereits als Möglichkeit erwähnt wurde, eine Puffer-Substanz enthält.
Statt einer auf Ionen von mindestens einem dissozierten Salz oder mindestens einer Säure ansprechenden Indikator Substanz könnte auch eine Indikator-Substanz vorgesehen werden, die das Vorhandensein elektrisch neutraler Moleküle oder Atome durch eine visuell feststellbare Änderung sichtbar macht. Beispielsweise könnte eventuell eine Indikator-Substanz vorgesehen werden, die auf mindestens ein Lipid, wie etwa Cholesterin, oder auf Glucose anspricht.
Wenn man die Indikatorzone mit einer verhältnismässig unempfindlichen Indikator-Substanz versieht, deren Farbe oder sonstige optische Eigenschaft erst ändert, wenn die Konzentration des nachzuweisenden Schweiss-Bestandteils verhältnismässig hoch ist, kann man eventuell auch auf eine besondere Puffer-Substanz verzichten.
Des weitern könnte man eventuell Indikator-Mittel vorsehen, die auf eine physikalische Wirkung von mindestens einem Schweiss-Bestandteil durch eine visuell sichtbare Änderung oder Anzeige ansprechen. Beispielsweise könnte möglicherweise ein Indikator vorgesehen werden, der auf die durch gelöste Salze und Säuren verursachte Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit anspricht und diese Leitfähigkeits änderung visuell sichtbar macht.
Ferner kann auch eine sohlenförmige, lösbar und auswechselbar in eine Fussbekleidung, wie einen Schuh oder eine Sandale, eingelegte Einlage in analoger Weise mit Indikator-Mitteln zur visuellen Sichtbarmachung der Sättigung mit Kochsalz und/oder anderen, nicht verdunstenden Schweiss-Bestandteile versehen werden.
DESCRIPTION
The invention relates to a footrest according to the preamble of claim 1.
The footwear can in particular be a shoe with a sole and an upper part that more or less completely encloses the foot laterally and above, or a sandal that is more or less open above the sole and only has, for example, band-like fastening means or other footwear trade with a more or less firm outsole.
The footrest is formed by an insole which is inseparably connected to the outsole of the footwear or by an insert which is detachably inserted into the footwear and serves, for example, for additional insulation or orthopedic purposes.
Known insoles and insoles are made, for example, of leather, cork, fleece, textile or a combination of these materials. If a person wears footwear of the type mentioned, their footrest can absorb sweat. This consists of water and additional components, the most important of which is the table salt (sodium chloride) dissolved in the water. The sweat also contains ammonia, phosphates, sulphates, bromide, fluoride, iodine, potassium, calcium, magnesium, pyruvic acid, lactic acid, urocainic acid, amino acids, urea, glucose, lipids, acetylcholine, creatinine, mucoproteins and more.
If the footrest has soaked up sweat while the footwear is being used, this can partially evaporate again when the footwear is not being used, but table salt and other components of the sweat that are present in addition to the water remain in the footrest.
When using footwear, a gradually increasing amount of such components therefore accumulates in the footrest. As a result, the footrest is at least in those areas of the floor plan in which a lot of sweat is excreted from the foot resting on the footrest, is more or less completely saturated with such components, accordingly, largely loses its absorption capacity and may also become harder and more brittle. This affects the well-being of the person wearing the footwear. This can also have an unfavorable effect on the performance of the person in question, particularly in the case of a person walking or doing sports, such as a soldier, runner or mountain climber.
Now these disadvantages caused by the saturation of the footrest with non-evaporating sweat components could be avoided per se if the owner of the footwear cleans their footrest in good time or if necessary replaces it with all of the footwear. In practice, however, the time for such a measure can hardly be ascertained with reasonably well-known footrests, because the assessment of well-being is of course highly subjective.
Now, with certain known footrests, a certain discoloration takes place over time. However, this also does not give the owner of the footwear containing such footrests any clear criterion for when to clean or replace these footrests or the footwear containing them. This discoloration takes place, depending on the nature of the surface of the footrest, to a certain extent randomly and with a very different content of welding components in the lower areas of the footrest.
The invention has now set itself the goal of creating a footrest that enables its user to determine if it contains too much non-evaporating welding components.
This goal is achieved by a footrest which is defined by claim 1 according to the invention. Advantageous embodiments of the footrest emerge from the claims dependent on claim 1.
The invention further relates to footwear with an outsole, which is designed according to the invention according to claim 9. A particularly important embodiment of this footwear emerges from the claim dependent on this claim.
The subject of the invention will now be explained with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing, FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a shoe, FIG. 2 shows a plan view of the footrest of the shoe, FIG. 3 shows a longitudinal section through part of the footrest on a larger scale, and FIG. 4 shows a section corresponding to FIG Variant of a footrest.
The footwear 1 shown in FIG. 1, formed by a shoe, has a reasonably solid outsole 3 with a heel and a footrest 5 which is arranged on the upper side of the outsole 3 and is firmly and permanently connected to it, namely an insole, between which and the outsole 3 may also have a filling material, not shown. An upper part 7 is fastened to the outsole 3.
The footrest 5, which is shown separately in FIGS. 2 and 3 and is formed by an insole, has a lower layer 11 facing the outsole and, above this, a main suction layer 15, possibly with a relatively thin cover or cover layer, not shown could be arranged on the main suction layer 15. The main suction layer 15 and the possibly existing cover layer have an opening into which a transparent insert is inserted, which forms a window 17. When a person wears the footwear, their foot rests on the surface 19 of the footrest 5 facing away from the outsole 3.
The window 17 is preferably located between those areas of the surface 19 on which the heel or toes rest when the shoe is worn, so that only a relatively small pressure is exerted on the window 17 when the footwear 1 is worn with the foot. However, the window 17 is arranged in such a way that light can strike the window 17 through the opening provided for the insertion of the foot in the upper part 7 and the latter can still be seen effortlessly through the opening in the upper part 7. The window, for example, is at least partially in the area of the above-mentioned opening of the upper part 7. The surface area of the surface of the window 17 should preferably be at most about 10% of the total surface area of the surface 19 of the footrest 5.
Otherwise, the window 17 can be downward, i. H. towards the outsole 3, expand a little so that it is well anchored in the footrest 5.
Apart from the window 17, the main suction layer 15 consists of opaque material. The two layers 11 and 15 and the cover or cover layer, if any, are made of a water and sweat absorbent material. The main suction layer 15 can consist, for example, of leather or possibly of fleece or textile fiber fabric and the lower layer 11 can consist of one of the latter two materials, for example. The window 17 consists for example of a transparent plastic, which is preferably a little deformable. The window 17 is impermeable to the sweat or at least for its at least one component to be demonstrated in a manner yet to be explained.
The section of the lower layer 11 covered in the floor plan by the window 17 and visible therethrough serves as the indicator zone 11a and together with the window 17 forms indicator means in order to make it visually visible if at least one that is present in addition to the water is not or at most partially evaporating sweat component reaches indicator zone 1 1a and reaches a sufficient concentration in it. The indicator zone 1 la of the underlayer contains an indicator substance which, for example, can form and / or dissolve a coating with at least one sweat component present in addition to the water and / or a buffer substance and / or another auxiliary substance.
This bond can be physical, superficial, for example adsorptive, and / or chemical, so that the indicator substance forms a chemically reacting reagent in the latter case. The indicator substance is such that it is at least one optical property, preferably its color, for one under the direct or indirect action of the at least one sweat component present in addition to the water, for example via a buffer substance or other auxiliary substance Observer changes through the window visually noticeable changes.
The indicator substance can be formed, for example, by an adsorption, fluorescence, neutralization or redox indication substance, such as is used in chemical analysis, for example in titrations, to determine the presence of at least one, mostly in an ionic state, in an aqueous solution Indicate substance by a color change. The remaining area of the lower layer 17, which cannot be seen through the window 17 and which encloses the indicator zone 1 1a, contains a buffer substance for setting the at least one welding component which can be detected with the indicator substance and is hereinafter referred to as buffer zone 1 designated lb.
For example, an indicator substance can be provided which is based on the common salt dissolved in the water forming the main component of the sweat, i.e. Sodium chloride, responding approximately to the negative chlorine ions derived from it. Adsorption indicator substances of this type which respond to chlorine ions and, in part, to other halogen ions present in the sweat by a color change are, for example, under the trade names or chemical names fluoroscein sodium, fluoroscein, Congo red, bromocresol purple, bromophenol blue and 1,5-diphenylcarbazone known. In this case, a substance that releases positive silver ions when dissociated in an aqueous solution can act as a buffer substance. about silver nitrate, in the buffer zone 1 lb of the lower layer 11.
If a person now wears footwear 1 and rests with his foot on the footrest 5 formed by the insole, the latter absorbs sweat. In usage phases. in which the footwear is not worn. the water in the sweat and other components in the sweat can evaporate again.
However, at least some of the constituents present in the sweat in addition to the water remain, in particular the table salt. at least partially in the footrest 5.
When the footwear 1 is worn repeatedly, these non-evaporating sweat components accumulate in the footrest 5 and penetrate them ever deeper.
Sweat with dissolved common salt now penetrates into the lower layer 11, and if the window 17 is impermeable to sweat, it first penetrates only into the buffer zone 11b of the lower layer 11 located outside the window in the plan view. The ionic reaction, at least mainly from dissociated sodium chloride, reacts. ionic chlorine and the other ionic halogens present in the sweat with the ionic silver present in the buffer zone 11b and are bound by this and excreted as a poorly soluble precipitate.
If only at least in one area of the buffer zone 1 lb adjacent to the edge of the indicator zone 1 la all silver ions have set and are used up. can penetrate into the indicator zone 1 la due to the suction effect of the indicator zone 11 a and by diffusion chlorine and other halogen ions from the buffer zone 1 lb. and, of course, water belonging to sweat also gets into the indicator zone. If chlorine and other halogen ions get into the indicator zone. they cause a change in color of the indicator substance, at least as soon as their concentration is at least equal to a predetermined limit value.
The indicator zone 11a located under the window 17 could, instead of being provided with an indicator substance which responds to chlorine and possibly other halogen ions, also with an indicator substance which responds to the calcium and magnesium of sweat, for example with the substance known under the trade name eriochrome black be. The buffer zone 11b of the lower layer 11 located outside the window 17 in the plan could then contain a complexing agent as a buffer substance, for example the complexing agent known under the trade names EDTA and complex III.
If calcium and magnesium ions of the sweat reach the lower layer 11 in such a formation of the lower layer 15, these are first bound and excreted by the complexing agent with the formation of complex salts. If the complexing agent is applied to at least one area of the buffer zone 1 lb that abuts the window circumference, ion-shaped calcium and magnesium can penetrate into the indicator zone 11 a of the lower layer 11 located under the window 17. so that the eriochrome black changes color.
Furthermore, the indicator zone 1 la of the lower layer 17 could be provided with an indicator substance based on acid or. more specifically, responsive to falling below a pH limit or range.
Such an indicator substance would be Lackmoid, for example. that in a pH range of 6.4 to 4.4, or bromocresol green. that results in a color change in a pH range from 5.4 to 3.8. In this case the buffer zone 1 lb would contain a basic buffer substance which can neutralize a certain amount of acid, so that in this case too acid will only reach the indicator zone if the buffer is at least in an area adjacent to the edge of the indicator zone the buffer zone 11 is used up.
Now the sweat excretion is not the same everywhere on the entire bottom of the foot. The footrest 1 is now preferably designed in such a way that a visually detectable change, in particular a color change, only takes place and becomes visible in the indicator zone 11 a when the main suction layer 15 is at least largely at least below a partial area of the surface 19 is saturated with at least one non-evaporating or at most partially evaporating sweat component, d. H. if the concentration of this welding component or these welding components is at least equal to a predetermined limit value in at least one area of the footrest 5.
This goal can be achieved by appropriately determining the amount and local distribution of the buffer substance or substances introduced into the footrest 1 during manufacture. The footrest 1 or, more precisely, its buffer zone 1 lb accordingly contains in the virgin state, i.e. H. Before sweat penetrates the footrest for the first time, a predetermined, defined amount of at least one buffer substance, the density and concentration of which is constant in the entire buffer zone 11b, but could possibly also vary locally.
A visually visible change in the indicator substance present in the indicator zone 11a naturally takes place at the earliest if at least in an area of the buffer zone 1 lb adjoining the indicator zone 1a, the amount of the at least one detectable that has reached this buffer zone area per unit area of the surface 19 Sweat component is at least equal to a limit, namely at least equal to the amount at which the setting ability of the buffer substance is exhausted. Accordingly, a visually detectable change takes place in the indicator zone 1 la at the earliest if the amount of the at least one detectable welding component penetrated through the surface 19 per unit area of the surface 19 is at least equal to a limit value in at least one area thereof.
This latter limit value is equal to or greater than the previously specified limit value for the amount of welding constituents that has reached the buffer zone 11b, because part of the welding constituents remains in the suction layer 15 and does not reach the lower layer.
The person using the footwear 1 can now visually check from time to time whether the indicator zone 1 lb has partially or completely discolored. If this is the case and if the footwear is washable inside, as is the case for various sports shoes, the footwear can be washed. Otherwise the entire footwear must be replaced.
In the footrest 25 also shown in FIG. 4, which is also formed by an insole, follow from bottom to top, i. H. in the direction running away from the outsole, not shown, a lower layer 31, a membrane-like, semi-permeable layer 33, a suction layer 35, a membrane-like, semi-permeable layer 37, a suction layer 39 and a covering or covering layer 41 on each other. The layers located above the lower layer 31 are provided with an opening which contains or forms a transparent window 47, which can be of a similar design to the window 17. The surface of the footrest facing away from the outsole is designated by 49.
The layers 31, 35, 39, 41 are all water and sweat absorbent and consist, for example, of fleece or textile fiber fabric. The lower layer 31 can, like the lower layer 11, have an indicator zone 3 1a with an indicator substance and a buffer zone 3 lb with a buffer substance. The semipermeable layers 33 and 37 are designed in such a way that the sweat with all components can penetrate through them from top to bottom. Furthermore, water vapor generated by evaporation from the sweat and other sweat components which have evolved into the vaporous state can also penetrate upward through the semipermeable layers 33, 37.
In contrast, at least the semipermeable layer 33 and preferably also the semipermeable layer 37 are formed such that the indicator substance and preferably also the buffer substance cannot reach the surface 49 upwards. Furthermore, at least one of the semipermeable layers 33, 37 is preferably designed such that it also comprises the or each welding component present in addition to the water in the sweat, which can be detected with the indicator substance, and advantageously all components additionally present in the water in the sweat, insofar as it does not get into the gaseous state through evaporation, only lets it pass from top to bottom.
The semipermeable layers 33, 37 thus prevent the indicator substance and expediently also the buffer substance from being able to reach the foot of a person wearing footwear having the footrest 25. In addition, when the footwear provided with the footrest 25 is worn, the non-evaporating sweat components preferably only pass in significant amounts from the upper suction layer 39 into the lower suction layer 35 when the upper suction layer 39 at least largely with the relevant one Sweat components is saturated. The same applies to the transition from the suction layer 35 to the lower layer 31.
The footrests can be modified in other ways. For example, a semipermeable layer could also be arranged in the footrest 5 between the two layers 11 and 15.
It would also be possible to cover the entire sub-layer 11 or
31 to be provided with an indicator substance and for this purpose to provide a layer in the region of the footrest surrounding the window between the lower layer and the at least one suction layer located above it which contains a buffer substance and forms a buffer zone.
The indicator substance and the substance serving as a buffer can possibly also be present in the same zones of the lower layer 11 or 31. One could then, for example, provide the entire lower layer 11 with a substance as a buffer and the zone of the lower layer located under the window or possibly also the entire lower layer with an indicator substance.
Furthermore, it would be possible to produce the window 17 from a material that also allows sodium chloride and / or at least one other non-evaporating or only partially evaporating sweat component that can be detected by a visually visible change in the indicator zone. In this case it would be expedient if the zone of the lower layer under the window contains a buffer substance, as has already been mentioned as a possibility.
Instead of an indicator substance which responds to ions of at least one dissociated salt or at least one acid, an indicator substance could also be provided which makes the presence of electrically neutral molecules or atoms visible by means of a visually detectable change. For example, an indicator substance could be provided that responds to at least one lipid, such as cholesterol, or to glucose.
If you provide the indicator zone with a relatively insensitive indicator substance, the color or other optical properties of which only change when the concentration of the sweat component to be detected is relatively high, you can possibly do without a special buffer substance.
Furthermore, one could possibly provide indicator means that respond to a physical effect of at least one welding component through a visually visible change or display. For example, an indicator could possibly be provided which responds to the increase in electrical conductivity caused by dissolved salts and acids and which makes this change in conductivity visually visible.
Furthermore, a sole-shaped, detachable and replaceable insert inserted into footwear, such as a shoe or a sandal, can be provided in an analogous manner with indicator means for visually showing the saturation with table salt and / or other non-evaporating sweat components.